安全用电基础知识

供电系统基本知识一、电力系统电能传输和转换发电机升压变压器降压变压器用电设备热能,水能,核能转电能传输分配电能电力系统:由发电厂、输配电网络和用户共同组成的。电力系统特点:电力生产、输送、分配和使用在同一时间完成。一次设备：直接生产、输送和分配电能钓电气设备，如发电机、变压器、输电线、电力电缆、断路器、隔离开关、母线、避雷器、电流互感器、电压互感器等。一次系统：由这些设备连接在一起构成的电路，称为一次接线或称为主接线。描述一次接线的图纸称为一次主接线图。二次设备：对一次设备的工作状况进行监视、测量、控制、保护、调节所必需的电气设备，如监控装置、继电保护装置、自动装置、信号器具等。通常还包括电流互感器、电压互感器的二次绕组引出线和站用直流电源。这些二次设备按一定要求连接在一起构成的电路，称为二次接线或二次回路。描述二次接线的图纸称为二次接线图或二次回路图。控制系统信号系统测量与监察系统继电保护及自动装置系统操作电源系统1.1控制系统控制系统的作用：对变电站的开关设备进行就地或远方跳、合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障的要求。控制系统的构成:由控制器具(装置)、控制对象及控制网络构成。在实现了综合自动化的变电站中，控制系统控制方式包括远方控制和就地控制。远方控制有变电站端控制和调度(或集控中心)端控制方式。就地控制有操动机构处和保护(或监控)屏处控制方式。1.2信号系统作用：准确及时的显示出相应一次设备的运行工作状态，为运行人员提供操作、调节和处理故障的可靠依据。组成：信号发送机构、信号接受显示元件(装置)及其网络构成。状态信号实时登录信号断路器位置信号、各种其它开关位置信号、变压器档位信号等保护动作信号、装置故障信号、断路器监视的各种异常信号等1.3测量及监察系统作用：指示或记录电气设备和输电线路的运行参数，作为运行人员掌握主系统运行情况、故障处理及经济核算的依据。组成：由各种电气测量仪表、监测装置、切换开关及其网络构成。变电站常见的有电流、电压、频率、功率、电能等的测量和交流、直流绝缘监察。1.4调节系统作用：调节某些主设备的工作参数，以保证主设备和电力系统的安全、经济、稳定运行。组成：由测量机构、传送设备、自控装置、执行元件及其网络构成。常用的调节方式有手动、自动或半自动方式。1.5继电保保护及及自动动装置置系统统作用：：当电力力系统统发生生故障障时，，能自自动、、快速速、有有选择择地切切除故故障设设备，，减小小设备备的损损坏程程度，，保证证电力力系统统的稳稳定，，增加加供电电的可可靠性性；及及时反反映主主设备备的不不正常常工作作状态态，提提示运运行人人员关关注和和处理理，保保证主主设备备完好好及系系境的的安全全。1.6操作电源源系统作用：供给上述述各二次次系统的的工作电电源，断断路器的的跳、合合闸电源源，及其其他设备备的事故故电源等等。操作电源源系统是是由直流流电源或或交流电电源供电电，一般般常由直直流电源源设备(包括蕾电电池及充充电机)和供电网网络构成成。二、电力力设备1.电力变压压器2.高、低压压配电柜柜3.刀开关及及组合开开关4.断路器（（空气开开关）5.熔断器6.交流接触触器7.继电器8.控制按钮钮9.限位开关关（行程程开关））10.隔离变压压器讯号式温度计吸湿计储油柜安全气道油表气体继电器高压套管低压套管分接开关油箱铁芯绕组放油阀门电力变压压器是发发电厂和和变电所所的主要要设备之之一。电电力变压压器的作作用是多多方面的的不仅能能升高电电压把电电能送到到用电地地区，还还能把电电压降低低为各级级使用电电压，以以满足用用电的需需要。2.1电力变压压器配电柜是是一种成成套开关关设备和和控制设设备.它作为动动力中心心和主配配电装置置。主要要用作对对电力线线路、主主要用电电设备的的控制、、监视、、测量与与保护。。常设置置在变电电站、配配电室等等处。2.2配电柜配电柜在在用于大大型供电电系统时时，会分分设为不不同层级级，以便便于更好好的配电电控制。。通常来来说，供供电系统统内会有有一级、、二级和和低级，，这三级级配电设设备。一级配电电柜是供供电系统统的动力力配电中中心，它它们会被被安装在在变电站站内，负负责将电电能分配配给二级级配电柜柜。一级级配电柜柜的功能能要求其其有较高高的电气气参数，，因此一一级配电电柜的结结构较为为复杂，，输出电电路容量量也较大大。二级配电电柜承接接一级配配电柜分分配电能能，并将将其分配配给就近近的负荷荷。二级级配电柜柜分为动动力配电电柜和电电动机控控制中心心，两者者的应用用部位相相反，动动力配电电柜应用用在回路路少、负负荷分散散的部位位，而电电动机控控制中心心应用于于回路多多、负荷荷集中的的部位。。低级配电电柜是照照明配电电柜和动动力配电电柜，它它们的布布置较为为分散、、容量也也较小，，负责控控制最低低级的负负荷配电电。配电柜的的分级2.3刀开关（（隔离开开关）隔离开关关刀开关称称闸刀开开关或隔隔离开关关，它是是手控电电器中最最简单而而使用又又较广泛泛的一种种低压电电器。刀刀开关在在电路中中的作用用是：隔隔离电源源，以确确保电路路和设备备维修的的安全；；分断负负载，如如不频繁繁地接通通和分断断容量不不大的低低压电路路或直接接启动小小容量电电机。刀刀开关是是带有动动触头--闸刀刀，并通通过它与与底座上上的静触触头--刀夹座座相楔合合（或分分离），，以接通通（或分分断）电电路的一一种开关关。其中中以熔断断体作为为动触头头的，称称为熔断断器式刀刀开关，，简称刀刀熔开关关。等等。2.4空气开关关空气开关关是用来来做电路路保护的的，一旦旦出现短短路事故故就会断断开电路路，因为为采用空空气作为为灭弧介介质，所所以成为为空气开开关。其其基本本原理是是短路电电流远大大于正常常负载电电流，短短路电流流导致脱脱扣器脱脱扣，动动触头在在弹簧作作用下与与静触头头分开，，使得电电路断开开。2.5漏电保护护开关漏电保护护开关又又称漏电电保护器器，是一一种新型型的电气气安全装装置，其其主要用用途是：：（（1）防止止用电过过程中的的单相触触电事故故。（（2）及时时切断电电气设备备运行中中的单相相接地故故障，防防止因漏漏电引起起的电气气火灾事事故。（（3）防止止由于电电气设备备和电气气线路漏漏电引起起的触电电事故。。2.6熔断器熔断器作作用：当电路发发生故障障或异常常时，伴伴随着电电流不断断升高，，并且升升高的电电流有可可能损坏坏电路中中的某些些重要器器件或贵贵重器件件，也有有可能烧烧毁电路路甚至造造成火灾灾。若电电路中正正确地安安置了熔熔断器，，那么，，熔断器器就会在在电流异异常升高高到一定定的高度度和一定定的时候候，自身身熔断切切断电流流，从而而起到保保护电路路安全运运行的作作用图符号FU2.7交流接触触器简介介下铁芯电动机线圈主触点按钮熔断器上铁芯交流接触触器广泛泛用作电电力的开开断和控控制电路路。交交流接触触器利用用主接点点来开闭闭电路，，用辅助助接点来来执行控控制指令令。主主接点一一般只有有常开接接点，而而辅助接接点常有有两对具具有常开开和常闭闭功能的的接点，，小型的的接触器器也经常常作为中中间继电电器配合合主电路路使用，，从而而起到远远程控制制或弱电电控制强强电的功功能。交交流接接触器的的接点，，由银钨钨合金制制成，具具有良好好的导电电性和耐耐高温烧烧蚀性。。铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机接触器工工作原理理继电器和和接触器器的工作作原理一一样。主主要区别别在于，，接触器器的主触触头可以以通过大大电流，，而继电电器的触触头只只能通过过小电流流。所以以，继电电器只能能用于控控制电路路中。中间继电器电压继电器电流继电器时间继电器速度继电器…...继电器类型：2.8继电器2.8.1中间继电电器中间继电电器在控控制电路路中主要要起中间间过渡作作用中间继电电器和接接触器的的结构和和工作原原理大致致相同。。主要区别别：接触器的的主触点点可以通通过大电电流；继电器的的体积和和触点容容量小，，触点数数目多，，且只能能通过小小电流。。所以，，继电器器一般用用于机床床的控制制电路中中。2.8.2热继电器热继电器的的作用是电电动机过负负荷时自动动切断电源源，热继电电器的构造造是两片膨膨胀系数不不同的金属属片构成，，电流过大大时膨胀系系数大的先先膨胀，起起到切断电电源的作用用。热继电电器动作后后有人工复复位和自动动复位。2.8.3时间继电器器简介时间继电器器是电路中中控制动作作时间的设设备。它利利用电磁原原理来实现现触头的延延时接通和和断开。通通电延时：：当线圈通通电时触头头延时动作作，线圈断断电时使触触头瞬时复复位；断电电延时：线线圈断电时时使触头延延时复位，，线圈通电电时使触头头瞬时动作作。2.9控制按钮常开(动合)按钮电路符号SB常闭(动断)按钮SB电路符号复合按钮SB电路符号结构原理图及图符号结构原理图及图符号按钮是人为为的操作、、并具有弹弹簧经过认认为操作可可以自动复复位的控制制原件，是是一种在控控制回路中中常用的主主令器件。。控制按钮由由按钮帽、、复位弹簧簧桥式触点点和外壳构构成。动触触点和上面面的静触点点组成常闭闭；和下面面的静触点点组成常开开。按下按按钮，常闭闭触点断开开、常开触触点闭合；；松开按钮钮，在弹簧簧作用下各各触点恢复复原态。2.10限位开关（（行程开关关）位置开关又又称行程开开关或限位位开关，其其作用是将将机械位移移转换成电电信号，使使电动机运运行状态发发生改变，，即按一定定行程自动动停车、反反转、变速速或循环。。工作原理：：当运动机机构的挡铁铁压到位置置开关的滚滚轮上时，，转动杠杆杆连同转轴轴一起转动动，凸轮撞撞动撞块使使得常闭触触点断开，，常开触点点闭合；挡挡铁移开后后，复位弹弹簧使其复复位。2.11隔离变压器(双线圈变压器器)隔离变压器属属于安全电源源，一般用来来机器维修保保养用起保护护、防雷、滤滤波作用。隔隔离变压器器是一种1/1的变压器。初初级单相220V，次级也是单单相220V。或初级三相相380V，次级也是三三相380V。首先通常我我们用的交流流电源电压一一根线和大地地相连，另一一根线与大地地之间有220V的电位差。人人接触会产生生触电。而隔隔离变压器的的次级不与大大地相连，它它的任意两线线与大地之间间没有电位差差。人接触任任意一条线都都不会发生触触电，这样就就比较安全。。

隔离变压器工工作原理单相自耦变压器不具有隔离作作用的自耦变变压器（不属于安全全电源!）在测量交变电电流的大电流流时,为便于二次仪仪表测量需要要转换为比较较统一的电流流（我国规定定电流互感器的二次额定为为5A或1A），另外线路路上的电压都都比较高如直直接测量是非非常危险的。。电流互感器就起到变流和和电气隔离作作用。它是是电力系统中中测量仪表、、继电保护等二次设备获取电气一次次回路电流信信息的传感器器。2.12电流互感器交流电动机电动机直流电动机鼠笼式异步机他励、异励、串励、复励同步机绕线式2.13三相电动机<通用用电设备备配电设计规规范>(GB50055––2011)1机械对起动、、调速及制动动无特殊要求求时，应采用用笼型电动机机，但功率较较大且连续工工作的机械，，当在技术经经济上合理时时，宜采用同同步电动机。。2符合下列情况况之一时，宜宜采用绕线转转子电动机:1)重载起动的机机械，选用笼笼型电动机不不能满足起动动要求或加大大功率不合合理时。。2)调速范围不大大的机械，且且低速运行时时间较短时。。3机械对起动、、调速及制动动有特殊要求求时，电动机机类型及其调调速方式应根根据技术经济济比较确定。。当采用交流流电动机不能能满足机械要要求的特性时时，宜采用直直流电动机;交流电源消失失后必须工作作的应急机组组，亦可采用用直流电动机机。4变负载运行的的风机和泵类类等机械，当当技术经济上上合理时，应应采用调速装装置，并选用用相应类型的的电动机。电动动机机的的选选择择2.13.1笼型型电电动动机机笼型型电电动动机机是是指指转转子子的的导导电电部部分分（（除除矽矽钢钢片片和和轴轴以以外外））就就象象一一个个逮逮老老鼠鼠的的笼笼子子，，可可以以是是铸铸铝铝的的，，也也可可以以是是用用铜铜条条焊焊接接的的，，转转子子部部分分和和电电源源没没有有连连接接，，靠靠电电磁磁感感应应产产生生感感应应电电流流，，从从而而形形成成转转矩矩。。鼠笼笼型型电电动动机机的的构构造造鼠笼笼电电动动机机转转子子示示意意图图2.13.2绕线线转转子子电电动动机机绕线线型型电电动动机机，，转转子子绕绕组组是是用用绝绝缘缘导导线线绕绕制制而而成成，，用用电电刷刷和和电电源源连连接接，，一一般般通通直直流流电电（（叫叫励励磁磁电电压压）），，改改变变励励磁磁电电压压的的大大小小，，即即可可改改变变电电机机的的力力矩矩。。绕绕线线式式异异步步电电动动机机的的使使用用，，一一般般是是在在一一些些需需要要较较大大起起动动转转矩矩的的场场合合，，比比如如吊吊车车（（起起重重机机））。。它它的的原原理理就就是是改改变变转转子子绕绕组组的的电电阻阻，，以以改改变变异异步步电电动动机机的的转转差差率率，，从从而而改改变变电电动动机机的的转转矩矩的的。。它它的的定定子子直直接接接接在在三三相相交交流流电电源源上上，，而而转转子子绕绕组组一一般般串串联联上上一一定定阻阻值值的的可可变变电电阻阻上上。。当当电电动动机机启启动动时时，，可可变变电电阻阻的的阻阻值值为为最最大大值值，，在在启启动动完完成成后后，，通通过过调调节节该该阻阻值值，，最最终终使使得得该该阻阻值值为为零零。。线绕转转子电电动机机转子子绕组组与外外部接接线绕线式式异步步电动动机的的起动动绕线式式异步步电动动机转转子绕绕组串串入附附加电电阻后后，既既可以以降低低起动动电流流，又又可以以增大大起动动转矩矩。（（如下下图））绕线式式异步步电动动机的的起动动性能能和调调速性性能都都优于于鼠笼笼式异异步机机，但但其结结构复复杂，，维修修不易易且造造价较较高。。2.13.3同步电电动机机同步电电动机机（synchronousmotor）是转转子转转速与与定子子旋转转磁场场的转转速相相同的的交流流电动动机。。其转转子转转速n与磁极极对数数p、电源源频率率f之间满满足n=60f/p。转速速n决定于于电源源频率率f，故电电源频频率一一定时时，转转速不不变，，且与与负载载无关关。具具有运运行稳稳定性性高和和过载载能力力大等等特点点。由于同同步电电机可可以通通过调调节励励磁电电流使使它在在超前前功率率因数数下运运行，，有利利于改改善电电网的的功率因因数，因此此，大大型设设备，，如大大型鼓鼓风机机、水水泵、、球磨磨机、、压缩缩机、、轧钢钢机等等，常常用同同步电电动机机驱动动。低低速的的大型型设备备采用用同步步电动动机时时，这这一优优点尤尤为突突出。。同步电电动机机的构构造同步电电机与与异步步电机机的根根本区区别是是旋转转的转转子通通入直直流电电流励励磁NS+隐极式式隐极同同步电电机示示意图图NSNS+凸极式式三、专专用术术语1.接地2.中性点点与零零点3.重复接接地（一））接地地：所所谓接接地，，就是是将设设备的的某一一部位位经接接地装装置与与大地地紧密密连接接起来来。（二）种类类故障接地；；正正常接地（（人为接接地）；正常接地又分为：工作接地（兼作电流流回路、保保持零电位位）安全接地（只在故障障时发挥作作用）（一）、接接地的基本本概念1、工作接地地：是指正常情情况下有电电流流过，，利用大地地代替导线线的接地，，以及正常常情况下没没有或只有有很小不平平衡电流流流过，用以以维持系统统安全运行行的接地。。2、安全接地地：是正常情况况下没有电电流流过的的起防止事事故作用的的接地，如如防止触电电的保护接接地、防雷雷接地等。。3、故故障障接接地地：：是指指带带电电体体与与大大地地之之间间的的意意外外连连接接，，如如电电力力线线路路的的接接地地短短路路、、电电气气设设备备的的碰碰壳壳接接地地等等。。（二二））、、中中性性点点（（线线））与与零零点点（（线线））的的区区别别中性性点点有有电电源源中中性性点点和和负负载载中中性性点点之之分分。。它它只只是是在在三三相相电电源源或或负负载载按按Y形连连接接时时才才出出现现。。对对电电源源而而言言，，凡凡三三相相线线圈圈的的尾尾端端连连接接在在一一起起的的共共同同连连接接点点，，称称电电源源中中性性点点，，简简称称中中点点；；而而由由电电源源中中性性点点引引出出的的导导线线便便称称中中性性线线，，简简称称中中线线，，常常用用““N””表示示。。当电电源源中中性性点点与与接接地地装装置置有有着着良良好好连连接接时时，，该该中中性性点点便便称称零零点点；；由由零零点点N引出出的的导导线线称称零零线线，，常常用用““0””表示示（（有有时时也也用用““N””表示示））。。通常常对对220V单相相回回路路的的两两根根线线，，也也将将其其中中一一根根称称为为‘‘相线线’或或‘‘火线线’，，另另一一根根称称为为‘‘零线线’或或‘‘地线线’，，严严格格的的讲讲：：如如果果电电源源侧侧（（三三相相配配电电变变压压器器的的中中性性点点））接接地地时时，，则则称称““零零线线””；；若若不不接接地地时时，，则则应应称称““中中线线””，，用用以以避避免免和和接接地地装装置置中中的的““地地线线””相相混混淆淆。。在一一般般220V/380V三相相四四线线制制低低压压配配电电网网中中，，配配电电变变压压器器的的中中性性点点大大都都实实行行工工作作接接地地。。(三)、重重复复接接地地重复复接接地地指指零零线线上上除除工工作作接接地地以以外外的的其其他他点点的的再再次次接接地地。。按按照照国国际际电电工工委委员员会会的的提提法法，，重重复复接接地地是是为为了了保保护护导导体体在在故故障障时时尽尽量量接接近近大大地地电电位位的的在在其其他他附附加加点点的的接接地地。。重复接地的作作用（1）减轻零线断断开或接触不不良时电击的的危险性。(2)降低漏电设备备的对地电压压。（3）缩短漏电故故障持续时间间。因为重复复接地和工作作接地构成零零线的并联分分支，所以当当发生短路时时能增大单相相短路电流，，而且线路越越长，效果越越显著，这就就加速了线路路保护装置的的动作，缩短短了漏电故障障持续时间。。（4）改善架空线线路的防雷性性能。架空线线路零线上的的重复接地对对雷电流有分分流作用，有有利于限制雷雷电过电压。。电缆或架空线线路引入车间间或大型建筑筑物处、配电电线路的最远远端及每1km处、高低压线线路同杆架设设时，共同敷敷设的两端应应做重复接地地。线路上的重复复接地宜采用用集中埋设的的接地体，车车间内宜采用用环形重复接接地或网络重重复接地。零零线与接地装装置至少有两两点连接，除除进线处的一一点外，其对对角线最远点点也应连接，，而且车间周周围过长，超超过400m者，每200m应有一点连接接。一个配电系统统可敷设多处处重复接地，，并尽量均匀匀分布，以等等化各点电位位。每一重复接地地的接地电阻阻不得超过10Ω；在变压器低低压工作接地地的接地电阻阻允许不超过过10Ω的场合，每一一重复接地的的接地电阻允允许不超过30Ω，但不得少于于三处。重复接地的要要求谢！9、静夜四无邻邻，荒居旧业业贫。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶树树，灯下白头头人。。12:43:2812:43:2812:4312/29/202212:43:28PM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。12月月-2212:43:2812:43Dec-2229-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。12:43:2812:43:2812:43Thursday,December29,202213、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。12月-2212月-2212:43:2812:43:28December29,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。29十十二二月202212:43:28下下午午12:43:2812月月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月2212:43下午12月-2212:43December29,202216、行动出成成果，工作作出财富。。。2022/12/2912:43:2812:43:2829December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。12:43:28下下午午12:43下下午12:43:2812月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。12:43:2812:43:2812:4312/29/202212:43:28PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2212:43:2812:43Dec-2229-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完